本發(fā)明屬于雙向調(diào)壓塔領(lǐng)域，尤其是涉及一種智能雙向調(diào)壓塔系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、雙向調(diào)壓塔是一種輸水系統(tǒng)水錘防護(hù)設(shè)備，具有超壓泄放、負(fù)壓補(bǔ)水的功能，對(duì)輸水系統(tǒng)正負(fù)壓水錘防護(hù)均有效果?，F(xiàn)有技術(shù)的雙向調(diào)壓塔，采用一種集成的機(jī)械裝置，將超壓泄放和負(fù)壓補(bǔ)水的功能集成在一個(gè)裝置內(nèi)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且一旦設(shè)計(jì)完成，所有參數(shù)固化，這樣的技術(shù)對(duì)輸水系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程計(jì)算的依耐性非常高，過(guò)渡過(guò)程計(jì)算結(jié)果完全決定了雙向調(diào)壓塔的水錘防護(hù)效果。而實(shí)際輸水系統(tǒng)在工作過(guò)程中，與過(guò)渡過(guò)程計(jì)算的偏差普遍存在，其結(jié)果就是，雙向調(diào)壓塔的水錘防護(hù)效果，理論總是與實(shí)際應(yīng)用出現(xiàn)偏差，且無(wú)法事后調(diào)整。有鑒于此，本技術(shù)方案就是為了解決該問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種智能雙向調(diào)壓塔系統(tǒng)，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的至少一個(gè)問(wèn)題。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

3、一種智能雙向調(diào)壓塔系統(tǒng)，包括塔體、智能水擊泄放閥、軸流式止回閥、補(bǔ)水電磁閥、超聲波液位計(jì)、plc監(jiān)控系統(tǒng)、高頻壓力傳感器和檢修閥；所述塔體頂部安裝超聲波液位計(jì)，塔體底部通過(guò)水泵與主管道連通，主管道從右至左依次安裝檢修閥、軸流式止回閥、高頻壓力傳感器和檢修閥，所述智能水擊泄放閥兩端分別管路連通至軸流式止回閥兩側(cè)，所述主管道靠近軸流式止回閥一側(cè)還通過(guò)補(bǔ)水電磁閥管路連通至水泵，所述智能水擊泄放閥、軸流式止回閥、補(bǔ)水電磁閥、超聲波液位計(jì)、高頻壓力傳感器均與plc監(jiān)控系統(tǒng)通信連接。

4、進(jìn)一步的，所述連接管路沿水流方向安裝軸流式止回閥，軸流式止回閥兩側(cè)分別安裝一個(gè)檢修閥。

5、進(jìn)一步的，所述智能雙向調(diào)壓塔系統(tǒng)初期通水時(shí)，水泵啟動(dòng)，主管道壓力升高，此時(shí)軸流式止回閥在水壓作用下關(guān)閉，智能水擊泄放閥感應(yīng)到主管道壓力未達(dá)到初始整定壓力，水擊泄放閥關(guān)閉；此時(shí)塔體與主管道不連通，補(bǔ)水電磁閥主動(dòng)開啟補(bǔ)水，超聲波液位計(jì)記錄塔體內(nèi)部液位，當(dāng)塔體內(nèi)液位達(dá)到設(shè)定值時(shí)，補(bǔ)水電磁閥關(guān)閉。

6、進(jìn)一步的，輸水系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，智能雙向調(diào)壓塔系統(tǒng)壓力處于穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)軸流式止回閥和智能水擊泄放閥處于關(guān)閉狀態(tài)，塔體內(nèi)液位處于設(shè)定狀態(tài)；當(dāng)超聲波液位計(jì)監(jiān)測(cè)到塔體內(nèi)液位異常，有三種情況：

7、一種是液位因?yàn)樗w與外界連通，時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，因水體蒸發(fā)導(dǎo)致液位下降，此情況屬于正?，F(xiàn)象，補(bǔ)水電磁閥自動(dòng)開啟補(bǔ)水，將塔體內(nèi)水位補(bǔ)充至設(shè)定水位；

8、第二種塔體內(nèi)液位在短時(shí)間內(nèi)下降至低于設(shè)定值，系統(tǒng)判定為異常，補(bǔ)水電磁閥開啟補(bǔ)水，將水位補(bǔ)充至設(shè)定水位，同時(shí)發(fā)送警告，塔體有泄露，申請(qǐng)對(duì)塔體進(jìn)行補(bǔ)漏維護(hù)；

9、第三種為塔體水位發(fā)生升高現(xiàn)象，系統(tǒng)發(fā)送警告，軸流式止回閥或智能水擊泄放閥有漏水現(xiàn)象，申請(qǐng)閥門維護(hù)。

10、進(jìn)一步的，當(dāng)所述智能雙向調(diào)壓塔系統(tǒng)停泵時(shí)，智能雙向調(diào)壓塔系統(tǒng)進(jìn)入瞬態(tài)監(jiān)測(cè)模式，停泵初期，主管道壓力迅速降低，當(dāng)壓力降低至低于調(diào)壓塔塔體水位高時(shí)，軸流式止回閥迅速開啟，塔體內(nèi)的水快速進(jìn)入主管道，消除管道負(fù)壓，此時(shí)，對(duì)管道瞬態(tài)壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，存在異常警報(bào)。

11、進(jìn)一步的，所述異常警報(bào)包括：

12、當(dāng)壓力低于塔內(nèi)水位0.5米時(shí)，開始計(jì)時(shí)，記錄壓力降幅曲線斜率拐點(diǎn)出現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)，壓力低于塔內(nèi)水位0.5米至該時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間差即為軸流式止回閥補(bǔ)水動(dòng)作時(shí)間差，若時(shí)間差超過(guò)0.5秒，實(shí)施止回閥開啟延時(shí)警報(bào)；

13、當(dāng)系統(tǒng)確認(rèn)止回閥已經(jīng)開啟補(bǔ)水，但是主管道壓力還是持續(xù)降低，且出現(xiàn)負(fù)壓現(xiàn)象，實(shí)施兩種警報(bào)邏輯，優(yōu)先警報(bào)為推送塔體水位設(shè)定值偏低警報(bào)，如塔體內(nèi)水位未達(dá)到理論最大值，則推送修改塔體水位初設(shè)值方案，若塔體設(shè)定水位已經(jīng)達(dá)到理論最大值，則實(shí)施補(bǔ)水管偏小警報(bào)，需要更換并增加補(bǔ)水管口徑，或更換軸流式止回閥；

14、當(dāng)系統(tǒng)停泵負(fù)壓結(jié)束，正壓波出現(xiàn)時(shí)，主管道壓力超出工作壓力，此壓力升值即為正壓水錘，此時(shí)的超壓如超過(guò)智能水擊泄放閥設(shè)定壓力，則啟動(dòng)水擊泄放閥的泄壓電磁閥，水擊泄放閥開啟快速泄壓，快速泄壓或存在異常狀態(tài)。

15、進(jìn)一步的，所述異常狀態(tài)為三種，一種為泄壓延時(shí)，一種為泄壓能力不足，一種為整定壓力設(shè)置不合理；三種狀態(tài)的表現(xiàn)分別為：

16、當(dāng)瞬態(tài)壓力超過(guò)泄壓整定壓力瞬間開始計(jì)時(shí)，系統(tǒng)記錄壓力升值曲線斜率，當(dāng)曲線斜率出現(xiàn)拐點(diǎn)，記錄此時(shí)時(shí)間點(diǎn)，該時(shí)間點(diǎn)與開始記錄超出整定壓力的時(shí)間點(diǎn)差值，即為泄壓延時(shí)時(shí)間；在該時(shí)間段內(nèi)，如瞬態(tài)超壓值超過(guò)設(shè)定超壓值，則判定水擊泄放閥開啟延時(shí)，實(shí)施泄放延時(shí)報(bào)警；

17、如水擊泄放閥開啟后，超壓依舊存在，則判定水擊泄放閥泄放能力不足，須增大水擊泄放閥口徑；

18、整定壓力不合理的表現(xiàn)分別有偏高和偏低，其中，偏高的表現(xiàn)，只要監(jiān)測(cè)到瞬態(tài)水錘升壓超出設(shè)定值，且整定壓力設(shè)定值不是極限整定壓力，則可進(jìn)行判定；整定壓力設(shè)定值偏低的表現(xiàn)，要根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行期間的表現(xiàn)來(lái)判定，在系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行期間，如果監(jiān)測(cè)到水擊泄放閥會(huì)因?yàn)橄到y(tǒng)壓力的微小波動(dòng)而頻繁開啟，則判定水擊泄放閥整定壓力設(shè)定值偏低。

19、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的一種智能雙向調(diào)壓塔系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢(shì)：

20、(1)本發(fā)明所述的一種智能雙向調(diào)壓塔系統(tǒng)，一種將負(fù)壓補(bǔ)水、超壓泄水功能分開的雙向調(diào)壓塔裝置，具有更好的獨(dú)立性和容錯(cuò)能力，可靠性更高，并且補(bǔ)水動(dòng)作由軸流式止回閥實(shí)現(xiàn)，充分利用了軸流式止回閥的流通性能和快速動(dòng)作補(bǔ)水性能；泄水動(dòng)作有專門用于超壓泄壓的水泄放閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，泄壓能力更強(qiáng)響應(yīng)速度更快。

21、(2)本發(fā)明所述的一種智能雙向調(diào)壓塔系統(tǒng)，一種可以對(duì)負(fù)壓補(bǔ)水速率和超壓泄水條件進(jìn)行隨時(shí)調(diào)整設(shè)定的系統(tǒng)，可以更好的匹配工況需求。

22、(3)本發(fā)明所述的一種智能雙向調(diào)壓塔系統(tǒng)，全面監(jiān)測(cè)雙向調(diào)壓塔工作過(guò)程，對(duì)雙向調(diào)壓塔的水錘防護(hù)性能可以直觀且詳細(xì)的掌握，并且還有多種警報(bào)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題處理問(wèn)題追溯問(wèn)題。

23、(4)本發(fā)明所述的一種智能雙向調(diào)壓塔系統(tǒng)，具有自主優(yōu)化雙向調(diào)壓塔設(shè)定值的功能，可以自主成長(zhǎng)學(xué)習(xí)，以便更加適應(yīng)工況運(yùn)行，將雙向調(diào)壓塔的水錘防護(hù)能力發(fā)揮至極致。

技術(shù)特征：

1.一種智能雙向調(diào)壓塔系統(tǒng)，其特征在于：包括塔體、智能水擊泄放閥、軸流式止回閥、補(bǔ)水電磁閥、超聲波液位計(jì)、plc監(jiān)控系統(tǒng)、高頻壓力傳感器和檢修閥；所述塔體頂部安裝超聲波液位計(jì)，塔體底部通過(guò)水泵與主管道連通，主管道從右至左依次安裝檢修閥、軸流式止回閥、高頻壓力傳感器和檢修閥，所述智能水擊泄放閥兩端分別管路連通至軸流式止回閥兩側(cè)，所述主管道靠近軸流式止回閥一側(cè)還通過(guò)補(bǔ)水電磁閥管路連通至水泵，所述智能水擊泄放閥、軸流式止回閥、補(bǔ)水電磁閥、超聲波液位計(jì)、高頻壓力傳感器均與plc監(jiān)控系統(tǒng)通信連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能雙向調(diào)壓塔系統(tǒng)，其特征在于：所述連接管路沿水流方向安裝軸流式止回閥，軸流式止回閥兩側(cè)分別安裝一個(gè)檢修閥。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能雙向調(diào)壓塔系統(tǒng)，其特征在于：所述智能雙向調(diào)壓塔系統(tǒng)初期通水時(shí)，水泵啟動(dòng)，主管道壓力升高，此時(shí)軸流式止回閥在水壓作用下關(guān)閉，智能水擊泄放閥感應(yīng)到主管道壓力未達(dá)到初始整定壓力，水擊泄放閥關(guān)閉；此時(shí)塔體與主管道不連通，補(bǔ)水電磁閥主動(dòng)開啟補(bǔ)水，超聲波液位計(jì)記錄塔體內(nèi)部液位，當(dāng)塔體內(nèi)液位達(dá)到設(shè)定值時(shí)，補(bǔ)水電磁閥關(guān)閉。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能雙向調(diào)壓塔系統(tǒng)，其特征在于：輸水系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，智能雙向調(diào)壓塔系統(tǒng)壓力處于穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)軸流式止回閥和智能水擊泄放閥處于關(guān)閉狀態(tài)，塔體內(nèi)液位處于設(shè)定狀態(tài)；當(dāng)超聲波液位計(jì)監(jiān)測(cè)到塔體內(nèi)液位異常，有三種情況：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能雙向調(diào)壓塔系統(tǒng)，其特征在于：當(dāng)所述智能雙向調(diào)壓塔系統(tǒng)停泵時(shí)，智能雙向調(diào)壓塔系統(tǒng)進(jìn)入瞬態(tài)監(jiān)測(cè)模式，停泵初期，主管道壓力迅速降低，當(dāng)壓力降低至低于調(diào)壓塔塔體水位高時(shí)，軸流式止回閥迅速開啟，塔體內(nèi)的水快速進(jìn)入主管道，消除管道負(fù)壓，此時(shí)，對(duì)管道瞬態(tài)壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，存在異常警報(bào)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種智能雙向調(diào)壓塔系統(tǒng)，其特征在于：所述異常警報(bào)包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能雙向調(diào)壓塔系統(tǒng)，其特征在于：所述異常狀態(tài)為三種，一種為泄壓延時(shí)，一種為泄壓能力不足，一種為整定壓力設(shè)置不合理；三種狀態(tài)的表現(xiàn)分別為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種智能雙向調(diào)壓塔系統(tǒng)，包括塔體、智能水擊泄放閥、軸流式止回閥、補(bǔ)水電磁閥、超聲波液位計(jì)、PLC監(jiān)控系統(tǒng)、高頻壓力傳感器和檢修閥。本發(fā)明有益效果：一種將負(fù)壓補(bǔ)水、超壓泄水功能分開的雙向調(diào)壓塔裝置，具有更好的獨(dú)立性和容錯(cuò)能力，可靠性更高，并且補(bǔ)水動(dòng)作由軸流式止回閥實(shí)現(xiàn)，充分利用了軸流式止回閥的流通性能和快速動(dòng)作補(bǔ)水性能；泄水動(dòng)作有專門用于超壓泄壓的水泄放閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，泄壓能力更強(qiáng)響應(yīng)速度更快。

技術(shù)研發(fā)人員：王東輝,何銳,王學(xué)攀,王天彪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：博納斯威閥門股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/11